Вопрос 2 Муфты

Муфтами называются узлы, соединяющие одну часть вала с другой для передачи крутящего момента, защиты от толчков и ударов, включения и выключения ведомой части вала (при непрерывном вращении ведущей), компенсации температурных деформаций длинных валов, облегчения сборки сложных механизмов и т.д. Муфты применяют также в качестве управляющих элементов и различных предохранительных устройств, для предотвращения возможных поломок ведущих и ведомых элементов при внезапном застопоривании движения или резком возрастании передаваемого момента или скорости вращения.

При подборе муфт, в приборостроении исходят из конструктивных особенностей соединяемых частей механизмов, функций, выполняемой муфтой, и величины передаваемого крутящего момента.

Классификация муфт по назначению и конструкции дана на рисунке:

Электромагнитные порошковые муфты

Работа этих муфт основана на свойстве жидких и порошкообразных смесей, включающих ферромагнитные частицы, изменять свою структуру в магнитном поле.

Различают жидкостные порошковые муфты (смесь ферромагнитного порошка — карбонильного железа — с маслом) и сухие порошковые муфты (смесь ферромагнитного порошка с тальком, графитом, окисью магния или окисью цинка). Обычно диаметр зерен ферромагнитного порошка лежит в пределах 0,5—10 мкм. Отношение весовых частей порошка и масла порядка 5:1. Применяют машинное и трансформаторное масло или керосин, однако наилучшими являются кремнийорганические соединения (силиконовые масла), отличающиеся постоянством вязкости в широком диапазоне рабочих температур, чем достигается стабильность работы муфт. По форме рабочих поверхностей порошковые муфты делят на две группы — дисковые (фиг. 92) и цилиндрические (фиг. 93). Габариты цилиндрических муфт обычно меньше, чем дисковых, при равных передаваемых крутящих моментах.

Часто ведомую часть муфты для облегчения выполняют в виде полого стакана (фиг. 94). Это способствует уменьшению времени срабатывания муфты. Иногда для устранения скользящих контактов обмотку помещают в неподвижном корпусе, как это показано на фиг. 94.

Для защиты подшипников муфт от попадания в них ферромагнитного порошка предусматривают уплотнения, лабиринты или устанавливают магнитоулавливатели

Сухие порошковые муфты не требуют создания сложных защитных уплотнений, но работают менее плавно, чем жидкостные.

Магнитоиндукционные муфты (муфты скольжения)

Они состоят из двух частей — индуктора 1 и якоря 2 (фиг. 97). В качестве индуктора используется или электромагнит, или постоянный магнит. При вращении какой-либо из частей муфты магнитное поле, создаваемое индуктором, пересекает якорь и индуцирует в нем токи. При взаимодействии этих токов с магнитным полем индуктора возникают силы, увлекающие за собой ведомую часть муфты. Магнитоиндукционные муфты часто используют в качестве регулятора скорости.

Схема регулирования скорости вращения зеркального барабана светолучевого осциллографа, использующая муфту скольжения с постоянным магнитом, показана на фиг. 98. На ведущем валу 1 укреплен постоянный магнит 2, который может вращаться внутри стальной чашки 3. Таким образом, магнитный поток этого магнита замыкается через чашку, пронизывая медное кольцо 4. В этом кольце при вращении магнита 2 возникают токи, которые создают силы, приводящие в движение чашку 3 и связанный с ней барабан 5. С другой стороны барабана расположены вторая чашка в и постоянный магнит 7, служащие тормозом. Вдвигая или выдвигая магнит из чашки, можно в широких пределах очень плавно менять скорость вращения барабана.